Program zajęć uzupełniających dla klasy o profilu biologiczno- chemicznym w liceum ogólnokształcącym

Elementy biotechnologii

Opracowała
Alicja Roszkowska

SPIS TREŚCI

Wstęp........................................ 3
Ogólne cele kształcenia........................................3
Szczegółowe cele kształcenia........................................3
Treści nauczania........................................4
Sposoby osiągania celów nauczania........................................11
Opis założonych osiągnięć ucznia........................................12
Ocena i metody sprowadzania osiągnięć uczniów............................17
Ewaluacja ........................................18
Literatura........................................18

I. WSTĘP;

Program przygotowany jest dla uczniów klasy o profilu biologiczno – chemicznym, w którym przedmiotem uzupełniającym będą elementy biotechnologii. Zajęcia będą miały na celu poszerzenie wiadomości z działu biotechnologii i inżynierii genetycznej. Dzięki temu uczniowie będą mogli lepiej przygotować się do egzaminu maturalnego i ewentualnych studiów na kierunkach biotechnologicznych, które są dziś bardzo popularne.
Program obejmuje sześć działów tematycznych, w których zaproponowałam autorską koncepcję treści z wykorzystaniem doświadczenia i obserwacji, zarówno w pracowni jak i na zajęciach terenowych. Założeniem programu jest nacisk na samokształcenie i oddziaływanie na wszystkie strefy poznawcze uczniów.
Przedstawiony program jest możliwy do zrealizowania w ciągu 90 godzin.


Niniejszy program został opracowany w oparciu:

1. Rozporządzenie Ministra Edukacji Narodowej i Sportu z dnia 26 lutego 2002 r. w sprawie podstawy programowej wychowania przedszkolnego oraz kształcenia ogólnego w poszczególnych typach szkół. (Dz. U. z 2002 r. Nr 51, poz. 458); z późniejszymi jej zmianami z dnia 19.07.2002 r. (Dz. U. z 2002 r. Nr 121, poz.1037).

2. Rozporządzenie Ministra Edukacji narodowej i Sportu z dnia 10 kwietnia 2003 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie standardów wymagań będących podstawą przeprowadzania sprawdzianów i egzaminów z (Dz. U. z 2003r. Nr 90, poz. 846).


II. Ogólne cele kształcenia;

1. Zdobywanie wiadomości o najnowszych technikach badań stosowanych w biotechnologii i biologii,
2. Pogłębianie umiejętności badania i analizowania zjawisk i procesów biologicznych,
3. Integracja wiedzy z różnych nauk w celu wyjaśniania zjawisk biotechnologicznych,
4. Zdobywania wiedzy na temat posługiwania się najnowszymi technikami i metodami badawczymi stosowanymi w naukach biologicznych,
5. motywowanie do samodzielnego pogłębiania wiedzy,
6. Rozwijanie zainteresowań i umiejętności uczniów, tak aby mogli ją wykorzystać na kolejnych stopniach nauki.

III. Szczegółowe cele kształcenia;

Do celów kształtujących umiejętności i postawy zaliczamy te, w których uczeń:

1. Teoretycznie i praktycznie przygotowuje się do projektowania i prowadzenia prostych procesów biotechnologicznych
2. Poznaje procesy i mechanizmy będące przedmiotem badań z zakresu mikrobiologii, biotechnologii lub biologii eksperymentalnej,
3. Wykorzystuje teorie z zakresu nauk biologicznych i nauk ścisłych w badaniach naukowych,
4, Wykorzystuje różne źródła informacji z zakresu biotechnologii
5. Interpretuje wyniki własnych badań z wykorzystaniem podstawowych analiz biotechnologicznych
6. Zdobywa umiejętności przekazywania wiedzy poprzez przygotowanie i prezentowanie własnych projektów badawczych,
7. potrafi omówić rodzaje materiału biologicznego stosowane w biotechnologii,
8. Racjonalnie dobiera argumenty do dyskusji,
9. Przyjmuje konkretne stanowisko wobec dylematów moralnych,
10. Argumentuje swoje stanowisko wobec dylematów moralnych,
11. Wykazuje szacunek wobec uczestników dyskusji przyjmujących odmienne stanowisko
12. Ocenia krytycznie informacje dostarczane z różnych źródeł, mając na uwadze ich zgodność z doniesieniami naukowymi,
13. Określa podstawowe metody badań laboratoryjnych
14. Charakteryzuje techniki biotechnologii i inżynierii genetycznej w medycynie, hodowli roślin, ochronie środowiska,
15. Określa rodzaje laboratoriów, potrafi scharakteryzować ich specyfikę pracy i ocenić prowadzone badania.


IV. Treści nauczania

DZIAŁ I: PODSTAWY BIOTECHNOLOGII
Lp. Temat Zakres treści
1. Czym jest biotechnologia? - Pojecie biotechnologii,
- Historia wydarzeń biotechnologicznych
- Podział biotechnologii na nowoczesną i tradycyjną,
- Kolory biotechnologii – podział proponowany przez EuropaBio
2. Biotechnologiczne eksperymenty w twoim domu – tradycyjna biotechnologia - Metody biotechnologii tradycyjnej,
- Definicja fermentacji jako metody biotechnologicznej,
- Fermentacja mlekowa: proces i zastosowanie,
- Przebieg procesu fermentacji alkoholowej i jej wykorzystanie w przemyśle spożywczym
- Fermentacja masłowa i jej wykorzystanie
- Przykłady organizmów wykorzystywanych w biotechnologii tradycyjnej
- Zalety i wady biotechnologii tradycyjnej
3. Metody badań laboratoryjnych - Pojęcie eksperymentu laboratoryjnego
- Fizyczne, chemiczne i mikrobiologiczne metody badań laboratoryjnych,
- Materiał biologiczny stosowany w badaniach laboratoryjnych,
- Zastosowanie badań laboratoryjnych w naukach ścisłych, technicznych, biologicznych oraz medycznych
- Znaczenie eksperymentu laboratoryjnego
4. Techniki badań pomiarowych - Diagnostyka termowizyjna
- badania ilościowe i jakościowe
- Narzędzia badawcze
5. Eksperymenty, obserwacje i doświadczenia - Wyjaśnianie pojęć: eksperyment, doświadczenie, obserwacja,
- Ogólne zasady prowadzenia eksperymentu, doświadczenia i obserwacji,
- Porównywanie trzech metod badawczych,
- Znaczenie eksperymentu i doświadczenia w biotechnologii,
- zasady sformułowania problemu i hipotezy badawczej,
- Planowanie, przygotowanie i przebieg eksperymentu,
- Dokumentowanie i zapisywanie wyników badań oraz ich interpretacja,
- Formułowanie wniosków, które powinny wypływać z analizy uzyskanych wyników.
6. Badanie właściwości enzymów na przykładzie katalazy - Sformułowanie problemu oraz hipotezy badawczej,
- Przeprowadzenie doświadczenia według instrukcji,
- Opisanie przebiegu doświadczenia
- Sformułowanie wniosków i ich prezentacja,
7. Prezentacja zjawiska osmozy za pomocą kurzych jaj. - Zaplanowanie doświadczenia,
- Sformułowanie problemu badawczego,
- Określenie hipotezy,
- Przeprowadzenie doświadczenia i zapisanie wyników,
- Prezentacja wniosków
8. Czy detergenty wpływają na kiełkowanie roślin? - Planowanie, przeprowadzenie i dokumentowanie doświadczenia,
- Określenie warunków doświadczenia,
- Interpretowanie i wyjaśnianie zależności przyczynowo – skutkowych związanych z doświadczeniem,
- Rozwiązywanie problemu badawczego.
9. Dotknąć DNA - Zapoznanie z prostymi metodami izolacji DNA z komórek roślinnych
- Określenie warunków doświadczenia,
- Przeprowadzenie doświadczenia według instrukcji nauczyciela,
- Opisanie przebiegu doświadczenia,
- Prezentacja wyników własnego doświadczenia
10. Analityczne metody badawcze - Spektroskopia –podziali rodzaje,
- zasady działania, rodzaje zastosowanie potencjometrii,
- Przewodnictwo elektrolityczne w konduktometrii,
- Techniki konduktometrii,
- Zastosowanie konduktometrii w przemyśle,
- Metody analityczne w badaniu i ochronie środowiska
11. Analityka biochemiczna - Jak odczytywać badania,
- Badania biochemiczne krwi,
- Badania biochemiczne moczu,
- normy badania krwi dla poszczególnych składników osocza,
- Elektroforeza i chromatografia – jako metody badań
12. Zajęcia terenowe - Wycieczka do laboratorium medycznego w szpitalu miejskim
13. Bioindykacyjne metody ochrony środowiska - Wyjaśnienie pojęcia,
- Organizmy bioindykacyjne,
- badanie toksyczności środowiska wodnego metodą bioindykacji,
- Ocena stanu zanieczyszczenia atmosfery metodami bioindykacyjnymi,
- wymagania stawiane organizmom stosowanych w biotestach,
- tolerancja ekologiczna,
- zakres tolerancji organizmów na czynniki środowiska
DZIAŁ II: BIOTECHNOLOGIA MEDYCZNA
14. Najnowsze techniki biologii molekularnej stosowane w laboratoriach medycznych - Diagnostyka molekularna bezpośrednia i pośrednia,
- Metody diagnostyczne oparte o PCR,
- Metody diagnostyczne oparte o hybrydyzację,
- Techniki cytogenetyki molekularnej wykorzystywane w diagnostyce
15. Molekularne podstawy terapii genowej - Pojecie terapii genowej,
- Choroby genetyczne i ich podłoże,
- Zależność chorób genetycznych od płci,
- Syntetyczne nośniki DNA i wektory stosowane w terapii genowej,
- Rodzaje terapii genowej: terminalna i somatyczna
- Strategie terapii genowej i ich zastosowanie.
16. Choroby bakteryjne w biotechnologii - Czynniki etiologiczne zakażeń człowieka,
- Bakterie patogenne i choroby przez nie wywołane,
- Profilaktyka w oparciu o szczepionki uzyskane metodami biotechnologicznymi,
- techniki biotechnologiczne stosowane w diagnostyce chorób bakteryjnych,
17. Biologia molekularna nowotworów - Proces powstawania nowotworów w organizmie człowieka,
- Podział nowotworów w zależności od charakteru,
- Genetyczne podłoże chorób nowotworowych,
- Techniki biotechnologii nowoczesne stosowane w diagnostyce i leczeniu nowotworów,
- Fazy badan klinicznych w leczeniu nowotworów
18. Badania molekularne w rozpoznawaniu chorób zakaźnych - czynniki mikrobiologiczne wywołujące choroby zakaźne,
- Podział chorób zakaźnych na wirusowe, bakteryjne i pasożytnicze,
- Diagnostyka laboratoryjna chorób zakaźnych,
- Diagnostyka molekularna,
- badania serologiczne i immunoenzymatyczne stosowane w diagnostyce chorób zakaźnych
19. Transplantologia - Wyjaśnienie pojęcia,
- Podział przeszczepów,
- Warunki przeszczepów,
- Najczęściej przeszczepiane narządy i tkanki,
- Aspekty medyczne przeszczepów: odrzucanie przeszczepów, przeszczep przeciw gospodarzowi,
- Ksenotransplantologia czyli przeszczepianie komórek, tkanek i narządów między różnymi gatunkami,
- Obawy etyczne wobec transplantologii,
- regulacje prawne transplantologii w Polsce i na świecie
20. Leki wytwarzane z zastosowaniem biotechnologii - biofarmaceutyki - Metody otrzymywania biofarmaceutyków,
- otrzymywanie biofarmaceutyków według biotechnologii standardowych i ich zastosowanie,
- Zastosowanie biofarmaceutyków otrzymywanych według technologii biochemicznych,
- Porównanie biofarmaceutyków z lekami konwencjonalnymi,
- Zastosowanie biofarmaceutyki w onkologii,
- Zasady prowadzenia badań przedklinicznych i klinicznych nowych biofarmaceutyków
DZIAŁ III; BIOTECHNOLOGIA ROŚLIN
21. Kultury in vitro roślin - Czym są kultury in vitro roślin?
- Warunki prowadzenia kultur in vitro,
- Składniki pożywek kultur in vitro,
- Makro- i mikroelementy w pożywkach,
- Czynniki wpływające na hodowlę roślin in vitro,
- Zalety i wady rozmnażania in vitro,
- Jak założyć domową hodowlę roślin in vitro?
22. Biotechnologia roślin źródłem do pozyskiwania biopaliw - Czym są biopaliwa?
- Sposoby wytwarzania biopaliw,
- Rodzaje biopaliw,
- Wykorzystanie ,
- Biopaliwa w Polsce i na świecie
- Wady i zalety używania biopaliw
23. Obszary prac biotechnologii w produkcji roślinnej - Rośliny jako bioreaktory,
- Rośliny transgeniczne,
- Modyfikacja technologiczna cech roślin,
- Doskonalenie kultury, uprawy i produkcji biomasy roślin: intensyfikacja fotosyntezy, biologiczne wiązanie azotu atmosferycznego, hodowle tkankowe i komórkowe,
- Hodowla komórek roślinnych w bioreaktorze
24. Biotechnologia roślin w przemyśle - Stosowanie roślin transgenicznych w browarnictwie, przemyśle tekstylnym i papierniczym,
- Rośliny GMO wykorzystywane w biofarmaceutyce,
- Zastosowanie roślin transgenicznych w badaniach laboratoryjnych,
-Aspekty społeczne przemysłu biotechnologicznego roślin – walka z głodem na świecie
DZIAŁ IV; BIOTECHNOLOGIA A OCHRONA ŚRODOWISKA
25. Oczyszczanie ścieków jako współpraca biotechnologii nowoczesnej i klasycznej - Rodzaje i źródła zanieczyszczeń wód,
- Charakterystyka zanieczyszczeń komunalnych, przemysłowych i rolnych,
- Zasady działania oczyszczalni ścieków,
- Oczyszczanie mechaniczne ścieków,
- Biologiczne, chemiczne i fizyczne oczyszczanie ścieków,
- Technologia osadu czynnego,
- Rodzaje mikroorganizmów stosowanych w biologicznym oczyszczaniu wód,
- Parametry określające ilość zanieczyszczenia ścieków – BZT5 i ChZT.
26. Bioremedacja gruntu i wód gruntowych. - Wyjaśnienie pojęcia bioremedacji,
- Procesy wchodzące w skład technologii bioremedacji,
- Projektowanie procesu bioremedacji,
- Rodzaje procesów bioremedacji i ich charakterystyka,
- Praktyczne zastosowanie bioremedacji
27. Zajęcia terenowe Wycieczka do miejskiej oczyszczalni ścieków w celu zapoznania z pracą laboratorium oczyszczalni i technologią oczyszczania wód.
28. Biotechnologiczne metody oczyszczania powietrza - Źródła zanieczyszczeń powietrza,
- Intensyfikacja procesu fotosyntezy jako pomoc w oczyszczaniu powietrza,
- Biotechnologiczne odsiarczanie paliw,
- Paleniska fluidalne stosowane w kotłach pyłowych,
- Oczyszczalniki i filtry stosowane w zakładach przemysłowych,
- Biofiltry – zasada działania i budowa
29. Przetwarzanie stałych odpadów komunalnych -Piroliza – wyjaśnienie pojęcia,
- Rodzaje i technologia pirolizy,
- Proces kompostowania,
- Cele kompostowania,
- Wsad biologiczny do kopmostowników,
- Zastosowanie kopmostowników w rolnictwie i ogrodnictwie
30. Fitoremediacja – jako alternatywna metoda oczyszczania środowiska - Pojęcie fitoremediacji,
- Rodzaje fitoremediacji i ich charakterystyka,
- Zastosowanie procesów fitoremediacji,
- Gatunki roślin wykorzystywane w procesie,
- Wady i zalety procesu fitoremediacji.
DZIAŁ V; ORGANIZACJA I ZAKRES PRACY LABORATORIUM
31. Rodzaje i podstawy funkcjonowania laboratorium - Pojecie laboratorium jako miejsce przeprowadzania eksperymentów,
- Podział i charakterystyka laboratorium chemiczno – biologiczno – medycznego,
- Specyfika i rodzaje pracy laboratoriów przemysłowych – wiadomości ogólne,
- Cele istnienia laboratoriów przemysłowych,
- Znaczenie laboratorium w naukach społecznych,
- Sprzęt laboratoryjny.
32. Laboratorium medyczne jako przykład pracy o charakterze analityczny. - Zasady higieny i bezpieczeństwa pracy w laboratorium medycznym,
- Zadania i obowiązki technika analityka,
- Zakres badań i analiz wykonywanych w laboratorium: analityka ogólna, biochemia kliniczna, hematologia kliniczna, diagnostyka chorób klinicznych, medycyna nuklearna i jej techniki,
- Rodzaje materiału biologicznego według możliwości jego identyfikacji,
-Zasady prowadzenia badań na ludzkim materiale biologicznym,
- Pobieranie i przechowywanie materiału biologicznego,
- Źródła błędów w analityce klinicznej,
- Opis wyników przeprowadzonych badań klinicznych
33. Laboratorium mikrobiologiczne jako specyficzny rodzaj analiz klinicznych - Organizacja pracowni mikrobiologicznej – zasady BHP i urządzenie pracowni,
- Mikroskopy używane w diagnostyce mikrobiologicznej,
- Podstawowe metody barwienia bakterii,
- Podział i właściwości pożywek mikrobiologicznych,
- Podstawowe czynności przy pobieraniu materiału do badań mikrobiologicznych,
- Metody izolacji i identyfikacji bakterii: metody bakteriologiczne, biologiczne,
- Sporządzanie autoszczepionki,
- Podstawowe metody immunologiczne,
- Ocena wyników badań mikrobiologicznych
34. Laboratorium farmaceutyczne – żywa fabryka biofarmaceutyków. - Co to są leki biotechnologiczne?
- Przebieg procesu biotechnologicznego w produkcji leków biotechnologicznych,
- Produkcja przeciwciał monoklonalnych i ich zastosowanie,
- Wytwarzanie szczepionek transgenicznych i porównanie ich z szczepionkami klasycznymi ,
- Wytwarzanie antybiotyków,
- Współpraca laboratorium farmaceutycznego z medycznym,
- Badania przedkliniczne i kliniczne – ocena moralno-etyczna.
35. Laboratorium kosmetyczne – placówka naukowo- badawcza. - Sposób doboru składników aktywnych do kosmetyków,
- Opracowanie receptur kosmetycznych,
- Etapy powstawania kosmetyków,
- Badania aplikacyjne nowo powstałego kosmetyku oraz etapy jego udoskonalania,
- Procedury wprowadzania nowego kosmetyku na rynek
36. Zakres badań laboratoryjno – naukowych w genetyce - Metody biotechnologiczne w badaniach genetycznych,
- testy badań genetycznych: np. Elisa,
- Selekcjonowanie DNA metodą Sangera,
- Reakcja PCR i jej odmiany,
- Terapie spersonalizowane
- Testy pourodzeniowe,
- Nieinwazyjne metody badań prenatalnych: ultrasonografia, analiza biochemiczna krwi matki,
- Inwazyjne metody badań prenatalnych: amniopunkcja, biopsja kosmówki, pobieranie krwi płodu
- Terapia genomowi: etapy, zastosowanie
- Perspektywy rozwoju terapii genomowych
37. Laboratoria biotechnologiczne w przemyśle spożywczym - Proces biotechnologiczny w przygotowywaniu produktów nabiałowych: sery, kefiry – biotechnologia nowoczesna,
- Kontrola linii produkcyjnych żywności,
- Oznaczanie czystości i higieny hal produkcyjnych przemysłu spożywczego,
- Wykorzystanie tradycyjnych metod w przemyśle spożywczym z użyciem nowych urządzeń technicznych,
-kontrola jakości produktów spożywczych – normy prawne
38. Praca i funkcjonowanie laboratorium kryminalistycznego - Podstawy daktyloskopii: podstawowe właściwości linii papilarnych, metody pobierania odcisków, wzory in cechy szczegółowe linii papilarnych, wykorzystanie daktyloskopii, komputerowe registratury daktyloskopijne,
- Identyfikacja człowieka na podstawie wyglądu i jego cech biologicznych: antropometria, superprojekcja, metoda Gierasimowa, identyfikacja na podstawie uzębienia,
- Identyfikujące i porównawcze metody mechanoskopijne,
- Badania toksykologiczne,
- Badania termoskopijne,
- Metody badań fizykochemicznych stosowanych w kryminalistyce,
- Badania materiału biologicznego z wykorzystaniem inżynierii genetycznej,
- Badanie modus operandi
DZIAŁ VI; BIOTECHNOLOGIA PRZYSZŁOŚCI
39. Mikromacierze - mikrolaboratoria - Co to są Mikromacierze?
- Zasady działania mikromacierzy DNA,
- Zastosowanie analiz z użyciem mikromacierzy w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym oraz medycynie i nauce,
- Podział macierzy ze względu na budowę i zastosowanie,
- techniki przygotowania mikromacierzy DNA
40. Komputery DNA - badania prowadzone nad technologią komputerów DNA
- Znaczenie eksperymentu Adelmana w procesie tworzenia komputeru DNA,
- Historia pierwszego komputera,
- Zastosowanie w komputerach biologicznych neuronów, które potrafią tworzyć połączenia między sobą,
- Wady i zalety stosowania komputera DNA w medycynie,
- Fazy badań i perspektywy rozwoju komputerów DNA,
41. Biopolimery a polimery syntetyczna - Organizmy wykorzystywane do produkcji biopolimerów,
- Porównanie biopolimerów z polimerami syntetycznymi,
- Znaczenie wytwarzania polimerów biodegradalnych dla ochrony środowiska i zasobów przyrody,
- Wykorzystanie biopolimerów w medycynie i ich znaczenie dla zdrowia człowieka
42. Barwnikowe ogniwa słoneczne - Budowa barwnikowego ogniwa słonecznego,
- Zasady działania takiego ogniwa,
- Wady i zalety ogniwa barwnikowego w uprawie roślin
43. Biotechnologia i inżynieria genetyczna w mediach - fakty i mity przedstawiane w mediach na temat inżynierii genetycznej i biotechnologii,
- Co jest obecnie genetycznie modyfikowane,
- Marzenia o nieśmiertelności – zamrażanie ciał, cudowne leki,
- Czy można sklonować człowieka jako całościowy organizm?
44. Ciekawe artykuły prasowe -Analiza i prezentacja nowości biotechnologicznych i genetycznych w prasie np. „Świat nauki” i „Wiedza i życie”.

V. Sposoby osiągania celów nauczania;

1. Strategia asocjacyjne – metoda ta wykorzystuje takie formy nauczania jak: wykład, pogadanka, referat ucznia czy praca z tekstem. W ramach strategii asocjacyjnej uczniowie otrzymują od nauczyciela gotowe informacje podane w formie mówionej lub pisanej. Metoda ta dobrze sprawdza się podczas omawiania nowych i złożonych zagadnień teoretycznych. Strategia asocjacyjna zwiększa zasoby wiadomości, rozwija pamięć oraz rozumienie.

2. Strategia problemowa – obejmuje wykorzystanie metod problemowych takich jak burza mózgów, drzewka decyzyjne, technika kuli śniegowej, metaplan, debata, dyskusja metodą „za i przeciw” lub dyskusja panelowa. W tej metodzie nauczyciel jest tylko kreatorem procesu poznania, natomiast to uczniowie poprzez samodzielne rozumowanie, działanie, uzasadnianie i wyjaśnianie wskazują rozwiązanie problemu. Strategia problemowa motywuje ucznia do nauki, kształtuje umiejętności kluczowe i przedmiotowe oraz uaktywnia wszystkie sfery poznawcze i powoduje, że rośnie poczucie własnej wartości uczniów.

3. Strategia operacyjna – strategia ta polega na indywidualnych lub zespołowych zajęciach praktycznych. Zadaniem nauczyciela jest zorganizowanie zajęć praktycznych w trakcie których kształtowane jest planowanie i prowadzenie doświadczeń i obserwacji, dokumentowanie ich przebiegu a następnie opracowywanie i analiza wyników.

4. Strategia emocjonalna – jest to jedna z najskuteczniejszych, najszybszych i najbardziej efektywnych metod nauczania. Strategię tę stosuje się wtedy, gdy cele i treści kształcenia obejmują oceny faktów, rzeczy i zjawiska rozpatrywane w kategoriach moralnych, estetycznych, społecznych itp.

Metody nauczania:
- metody podające: referat lub prezentacja, film, wykład, pogadanka
- metody poszukujące: dyskusja problemowa, dyskusja panelowa, dyskusja swobodna, praca z tekstem źródłowym.
- metody kierowania samodzielną pracą uczniów: metoda laboratoryjna, praca z książką, metoda gier dydaktycznych, metoda projektów, inscenizacja, burza mózgów, metaplan.

W toku pracy powinny być uwzględnione potrzeby i oczekiwania uczniów – podmiotu kształcenia. Metody, formy i środki dydaktyczne dobierane są w ten sposób aby rozwijały proces samodzielnego działania i myślenia uczniów oraz budziły ciekawość poznawczą.

VI. Opis założonych osiągnięć ucznia:

Wiadomości podstawowe – obejmują wiadomości, których opanowanie pozwoli uczniowi kontynuować naukę na danym poziomie nauczania, są stosunkowo łatwe do opanowania, użyteczne w życiu codziennym. Uczeń zapamiętuje i odtwarza wiadomości – definiuje, wymienia, nazywa, rozumie.

Wiadomości ponadpodstawowe – obejmują wiadomości o średnim i trudnym poziomie trudności a ich przyswajanie nie jest niezbędne do kontynuowania nauki. Mogą one, ale nie muszą być użyteczne w życiu codziennym. Są pogłębione i rozszerzone w stosunku do wymagań podstawowych. Uczeń stosuje wiadomości, rozwiązuje problemy, porównuje, ocenia, argumentuje, rysuje.

Wiadomości podstawowe. Uczeń:

- Definiuje pojęcie biotechnologii i inżynierii genetycznej,
- Wymienia kolory biotechnologii i zna ich zastosowanie,
- Zna metody biotechnologii nowoczesnej i tradycyjnej,
- Wymienia procesy fermentacji, podaje przykłady użycia z życia domowego,
- Wymienia mikroorganizmy stosowane w biotechnologii tradycyjnej,
- Rozumie pojęcie eksperymentu laboratoryjnego,
- Wymienia metody badań laboratoryjnych,
- Swobodnie posługuje się nazwami badań stosowanych w eksperymentach laboratoryjnych,
- Zna pojęcia: diagnostyka, diagnostyka termowizyjna,
- Wymienia badania ilościowe i jakościowe używane w analizach laboratoryjnych,
- Podaje nazwy narzędzi badawczych,
- Wyjaśnia pojęcia: eksperyment, doświadczenie, obserwacja, problem badawczy, hipoteza, próba kontrolna, zestaw doświadczalny,
- Zna zasady działania, rodzaje i zastosowanie analitycznych metod badawczych,
- Potrafi wymienić podstawowe badania biochemiczne i morfologiczne krwi,
- Wymienia metody analityczne w badaniach białek i peptydów w organizmie,
- Definiuje pojecie bioindykacyjne metody ochrony środowiska,
- Wymienia organizmy bioindykacyjne,
- Definiuje pojęcie zakresu tolerancji ekologicznej,
- Zna zakres tolerancji niektórych, przykładowych organizmów bioindykacyjnych,
- Zna zakres badań biotechnologii medycznej,
- Wymienia metody diagnostyczne wykorzystywane w biotechnologii medycznej,
- Definiuje pojęcie terapii genowej,
- Zna przebieg i warunki terapii genowej,
- Zna nośniki DNA i wektory stosowane w terapii genowej,
- Wymienia techniki biotechnologiczne stosowane w diagnostyce chorób bakteryjnych,
- Zna proces powstawania nowotworów w organizmie człowieka,
- Potrafi wymienić fazy badań klinicznych w leczeniu nowotworów,
- Wymienia czynniki mikrobiologiczne wywołujące choroby zakaźne,
- Definiuje pojęcie diagnostyki molekularnej,
- Rozumie procesy badań serologicznych stosowanych w diagnostyce chorób zakaźnych,
- Wyjaśnia i rozumie pojęcie transplantologii i ksenotransplantologii,
- Zna warunki prowadzenia przeszczepu,
- Wymienia regulacje prawne transplantologii w Polsce,
- Potrafi wymienić najczęściej przeszczepiane tkanki i narządy,
- Potrafi zdefiniować pojęcie biofarmaceutyków,
- Zna różnice między biofarmaceutykami a lekami konwencjonalnymi,
- Wymienia zagadnienia dotyczące biotechnologii roślin,
- Definiuje pojęcie pożywki mikrobiologicznej,
- Wymienia składniki pożywki mikrobiologicznej i warunki jej zakładania,
- Definiuje pojęcie biopaliw,
- Potrafi podać rodzaje biopaliw sposoby ich wytwarzania,
- Zna obszary prac biotechnologii w produkcji roślinnej,
-Potrafi wymienić dziedziny przemysłu, w którym wykorzystuje się rośliny transgeniczne,
- Wymienia rodzaje źródła zanieczyszczeń wód,
- Zna zasady działania oczyszczali ścieków,
- Wymienia podstawowe metody oczyszczania ścieków komunalnych,
- Wyjaśnia pojęcie bioremediacji,
- Podaje źródła zanieczyszczeń powietrza,
- Zna zasady działania i budowy podstawowych biofiltrów,
- Wyjaśnia pojęcie pirolizy i podaje jej rodzaje,
- Zna zastosowanie kopmostowników w rolnictwie i ogrodnictwie,
- Wyjaśnia pojęcie fitoremediacji,
- Wymienia rodzaje fitoremediacji,
- Nazywa gatunki roślin wykorzystywanych w fitoremediacji,
- Wymienia rodzaje laboratorium,
- Zna i wymienia cele istnienia laboratoriów,
- Wymienia rodzaje sprzętu laboratoryjnego,
- Zna zakres badań i analiz prowadzonych w laboratorium medycznym,
- Potrafi wymienić i rozumie zasady prowadzenia badań na ludzkim materiale biologicznym,
- Potrafi wymienić źródła błędów w analityce klinicznej,
- Wymienia rodzaje mikroskopów używanych w pracowniach mikrobiologicznych,
- Zna podstawowe metody barwienia bakterii,
- Wyjaśnia pojęcie leków biotechnologicznych i przeciwciał molekularnych,
- Zna procesy badań laboratorium farmaceutycznego,
- Wymienia etapy powstawania kosmetyków,
- Zna procedury wprowadzania nowych kosmetyków na rynek,
-Zna metody biotechnologiczne w badaniach genetycznych,
Wymienia rodzaje testów genetycznych stosowanych w chorobach o podłożu genetycznym, chorobach nowotworowych oraz badaniach prenatalnych,
- Wymienia procesy biotechnologiczne stosowane w przemyśle spożywczym,
- Wyjaśnia pojęcia: daktyloskopia, antropometria,
- Wymienia metody mechanoskopijne stosowane w kryminalistyce,
- Wie na czym polegają badania toksykologiczne wykonywane w laboratorium kryminalistycznym,
- Zna źródła informacji dotyczące nauk biotechnologicznych i inżynierii genetycznej.

Wiadomości ponadpodstawowe. Uczeń:

- Potrafi scharakteryzować rodzaje procesów biotechnologicznych w zależności od dziedziny życia,
- Porównuje metody tradycyjne i nowoczesne stosowane w biotechnologii,
- Potrafi ocenić znaczenie i skuteczność metod tradycyjnych i nowoczesnych,
- Opisuje i potrafi przeprowadzić proces fermentacji mlekowej i alkoholowej jako tradycyjnych metod biotechnologicznych,
- Potrafi zapisać równanie reakcji procesów fermentacji mlekowej, masłowej i alkoholowej,
- Argumentuje wady i zalety biotechnologii tradycyjnej,
- Ma świadomość jak niezbędne są procesy biotechnologii tradycyjnej w prowadzeniu gospodarstwa domowego,
- porównuje metody badań laboratoryjnych,
- Potrafi ocenić zastosowanie badań fizycznych, chemicznych i mikrobiologicznych w różnych dziedzinach nauk ścisłych,
- Omawia znaczenie eksperymentu laboratoryjnego, podaje przykłady,
- Omawia techniki pomiarowe, podaje przykłady,
- Wyjaśnia zalety badan pomiarowych,
- Potrafi podać różnice między eksperymentem, doświadczeniem a obserwacją,
- Wyjaśnia różnicę pomiędzy hipotezą a problemem badawczym,
- Potrafi zaprojektować proste doświadczenie biologiczne,
- Wyjaśnia różnicę pomiędzy próbą kontrolną a próba badawczą,
- Potrafi wyciągać wnioski z przeprowadzonego doświadczenia oraz przedstawia argumenty,
- Potrafi przedstawić wyniki doświadczenia lub eksperymentu w formie tabeli, wykresu, diagramu,
- Przedstawia wyniki swojej pracy na forum klasy,
- Scharakteryzować analityczne metody badawcze,
- Omawia zastosowanie i skuteczność metod analitycznych,
- Potrafi odczytać proste badania analizy biochemicznej krwi lub moczu i na ich podstawie określić stan homeostazy organizmu,
- Omawia i charakteryzuje metody badań toksyczności środowiska,
- Wymienia cechy budowy organizmów bioindykacyjnych,
- Podaje nazwy gatunkowe porostów – organizmów bioindykacyjnych i podaje ich cechy fizjologiczne,
- Podaje i uzasadnia wymagania stawiane organizmom stosowanym w biotestach,
- Podaje minimum, maksimum i optimum zakresu tolerancji przykładowych bioindykatorów,
- Podaje różnice pomiędzy diagnostyką molekularną pośrednią a bezpośrednią,
- Omawia i wyjaśnia podłoże genetyczne niektórych chorób człowieka,
- Charakteryzuje syntetyczne nośniki DNA, ocenia ich zastosowanie oraz wyraża własne opinie na temat ich skuteczności,
- Wyjaśnia znaczenie wektorów stosowanych diagnostyce molekularnej,
- Porównuje terminalną i somatyczną terapię genową,
- Opisuje strategie terapii genowych i jej zastosowanie,
- Ocenia aspekty medyczne i etyczne terapii genowej,
- Charakteryzuje bakterie patogenne i choroby przez niewywołanie,
- Opisuje procesy wytwarzania szczepionek metodami biotechnologicznymi,
- Porównuje skuteczność szczepionek biotechnologicznych z klasycznymi,
- Wyraża własne zdanie na temat stosowania szczepionek biotechnologicznych,
- Opisuje techniki biotechnologiczne stosowane w diagnostyce chorób bakteryjnych,
- Opisuje proces powstawania nowotworu, przedstawia go w formie schematu,
- Dokonuje podziału rodzaje nowotworów w zależności od ich charakteru,
- Opisuje genetyczne podłoże chorób nowotworów,
- Przedstawia fazy badań klinicznych w leczeniu nowotworów,
- Omawia diagnostykę laboratoryjną chorób zakaźnych,
- Wie z jakich badań należy korzystać w chorobach zakaźnych,
- Wymienia i opisuje warunki przeprowadzania przeszczepów tkanek i narządów ludzkich,
- Omawia aspekty medyczne przeszczepu: odrzucanie przeszczepu, przeszczep przeciw gospodarzowi,
- Wyraża własne zdanie na temat procesu ksenotransplantologii,
- Ocenia obawy związane z transplantologią,
- Porównuje przepisy prawne transplantologii w Polsce i na świecie,
- Wyjaśnia metody otrzymywania biofarmaceutyków,
- porównuje metody wytwarzania leków standardowych z biofarmaceutykami,
- Omawia zastosowanie biofarmaceutyków onkologii,
- przedstawia wady i zalety stosowania biofarmaceutyków,
- Proponuje jak założyć domową hodowlę in vitro, przedstawia warunki prowadzenia takiej hodowli,
- Opisuje procesy biotechnologiczne kultur in vitro roślin,
- Charakteryzuje czynniki wpływające na hodowlę in vitro,
- Przedstawia składniki pożywek wykorzystywanych przy hodowlach roślin in vitro,
- Argumentuje wady i zalety roślin in vitro,
- Prezentuje w formie ustnej lub medialnej sposoby wytwarzania biopaliw,
- Charakteryzuje rodzaje biopaliw i możliwości ich wykorzystania,
- Przedstawia własne zdanie na temat używania biopaliw, podając wady i zalety,
- Opisuje procesy biotechnologiczne w wytwarzaniu roślin transgenicznych,
- Opisuje możliwości wykorzystania roślin GMO w różnych dziedzinach życia,
- Prezentuje i ocenia aspekty społeczne przemysłu biotechnologicznego roślin – walka z głodem,
- Przedstawia fazy i proces oczyszczania wody,
- Omawia procesy fizyczne, chemiczne i biologiczne wody,
- Potrafi ocenić jakość wody o podstawowe parametry BZT5 i ChZT,
- Omawia technologie osadu czynnego,
- Charakteryzuje procesy wchodzące w skład technologii bioremediacji,
- Opisuje praktyczne zastosowanie procesów bioremediacji,
- Na podstawie dostępnych źródeł informacji potrafi zaprojektować proces bioremediacji,
- Omawia znaczenie kompostowania odpadów organicznych,
- Przedstawia zalety procesu kompostowania,
- Charakteryzuje i omawia techniki pirolizy,
- Ocenia wady i zalety fitoremediacji,
- Przedstawia projekt zastosowania procesu fitoremediacji,
- Wymienia gatunki roślin wykorzystywanych w procesie fitoremediacji,
- Podaje różnice pomiędzy laboratorium, chemicznym i biologiczno- medycznym,
- Wyjaśnia cel istnienia laboratorium,
- Przedstawia zasady pracy laboratorium medycznego,
- Opisuje zakres badan i analiz wykorzystywanych w laboratorium medycznym,
- Porównuje analitykę ogólną z biochemią kliniczną, hematologią kliniczną.
- Analizuje diagnostykę chorób klinicznych,
- Opisuje techniki medycyny molekularnej,
- Potrafi odczytać opisy wyników prostych badań klinicznych,
- Opisuje działanie pracowni mikrobiologicznej – zasady BHP i urządzenie pracowni,
- Opisuje podział i właściwości pożywek mikrobiologicznych,
- Potrafi samodzielnie przygotować podstawową pożywkę mikrobiologiczną,
- Wymienia zasady pobierania materiału do badan mikrobiologicznych,
- Podaje metody izolacji i identyfikacji bakterii,
-Ocenia badania kliniczne i przedkliniczne stosowane w laboratorium farmaceutycznym,
- Zauważa współpracę laboratorium farmaceutycznego z medycznym,
- Omawia procesy wytwarzania leków biotechnologicznych – antybiotyków, przeciwciał monoklonowanych i ich zastosowanie,
- Opisuje proces powstawania nowych kosmetyków,
- Zna zasady opracowania receptur kosmetycznych,
- na podstawie wcześniej zdobytych wiadomości potrafi przedstawić projekt receptury nowego kosmetyku,
- Omawia procedury wprowadzania nowego kosmetyku na rynek,
- Analizuje procesy prowadzenia badań na zwierzętach i ludziach przez firmy kosmetyczne,
- Wyraża własne zdanie na temat badań prowadzonych przez laboratoria kosmetyczne,
- omawia zakres badan prowadzonych przez laboratoria genetyczne,
- Udowadnia skuteczność i wiarygodność badan genetycznych,
- Rozróżnia badania inwazyjne od prenatalnych badań nieinwazyjnych,
- Analizuje aspekty etyczne badań prowadzonych przez laboratoria genetyczne,
- Uzasadnia konieczność istnienia i pracy laboratorium spożywczego w kontroli jakości produktów spożywczych,
- Udawania stosowanie tradycyjnych metod biotechnologii z użyciem nowych urządzeń technicznych w przemyśle spożywczym,
- Omawia metody i techniki biotechnologiczne stosowane w kryminalistyce,
- Porównuje metody daktyloskopijne,
- Podaje przykłady materiału biologicznego poddawanego analizie kryminalistycznej,
- Opisuje metody fizykochemiczne stosowane w kryminalistyce,
- Wyjaśnia na czym polega metoda modus operandi oraz podaje konkretne sytuacje jej zastosowania,
- Analizuje skuteczność metod stosowanych w kryminalistyce,
- Podaje przykłady spraw kryminalnych ostatnich lat, w których stosowano metody analiz genetycznych,
- Ocenia znaczenie badań kryminalistycznych jako dowodu sądowego,
- Przedstawia perspektywy rozwoju genetyki,
- Śledzi nowości w biotechnologii i genetyce molekularnej,
- Analizuje i ocenia autentyczność informacji podawanych w mediach na temat badań inżynierii genetycznej,
- Samodzielnie wyszukuje i prezentuje na forum klasy ciekawe artykuły dotyczące badań biotechnologicznych i ich wykorzystanie w życiu,
- Wyraża własne zdanie na temat problemów etycznych i społecznych dotyczących badań biotechnologicznych i genetycznych,
- Właściwie argumentuje korzyści i ryzyko stosowania procedur biotechnologicznych.


VII. Ocena i metody sprawdzania osiągnięć uczniów;

Kontrola i ocena osiągnięć ucznia jest koniecznym elementem procesu kształcenia dla nauczyciela, ucznia i jego rodziców. Również na tych zajęciach osiągnięcia ucznia będą systematycznie sprawdzane i kontrolowane poprzez:
• Pisemne prace klasowe,
• Kartkówki,
• Odpowiedzi ustne,
• Pracę domową,
• Aktywność na lekcji,
• Pracę w grupach,
• Przygotowanie, prowadzenie i opracowanie doświadczenia – wg zasad podanych przez nauczyciela
• Aktywny udział ucznia w debatach i dyskusjach, przede wszystkim: zgodność z tematem, argumentację, dyscyplinę wypowiedzi i kontrolę czasu wypowiedzi.


Ocenę dopuszczającą otrzymuje uczeń który:
- Ma pewne braki w wiadomościach i umiejętnościach ale nie przekreślają one możliwości dalszego kształcenia,
- Z pomocą nauczyciela rozwiązuje typowe zadania teoretyczne i praktyczne o niewielkim stopniu trudności,
- Potrafi w stopniu dopuszczającym posługiwać się terminologią biotechnologiczną,

Ocenę dostateczną otrzymuje uczeń który:
- Z pomocą nauczyciela wykonuje doświadczenia, obserwacje,
- Poprawnie stosuje wiadomości i umiejętności do rozwiązywania prostych zadań i problemów,
- Korzysta ze wskazanych przez nauczyciela źródeł wiedzy.

Ocenę dobrą otrzymuje uczeń który:
- Samodzielnie i poprawnie wykorzystuje większość poleceń i zadań,
- Krytycznie korzysta z różnych źródeł wiedzy,
- Stosuje wiadomości i umiejętności do samodzielnego rozwiązywania typowych zadań i problemów,
- W dużym zakresie opanował wiadomości i umiejętności,
- Wyszukuje samodzielnie wiadomości w różnych źródłach wiedzy,

Ocenę bardzo dobrą otrzymuje uczeń który:
- Opanował w pełnym zakresie wiadomości i umiejętności,
- Swobodnie stosuje zdobytą wiedzę i umiejętności do wykonywania trudnych zadań,
- Analizuje i ocenia informacje pochodzące z różnych źródeł,
- Wykazuje dużą samodzielność i potrafi bez pomocy nauczyciela korzystać z różnych źródeł wiedzy,
- Planuje i bezpiecznie przeprowadza doświadczenia,

Ocenę celującą otrzymuje uczeń który:
- Formułuje problemy i prezentuje możliwości odpowiedzi,
-Samodzielnie podejmuje działania zmierzające do poszerzania wiadomości i umiejętności,
- Rozwiązuje zadania nietypowe o wysokim stopniu złożoności,
- ma i stosuje wiadomości oraz umiejętności wykraczające poza zakres wymagań.

VIII. Ewaluacja:

Ewaluacja jest procesem wartościowania programu nauczania poprzez odbiorców: uczniów, nauczycieli, rodziców w celu podejmowania decyzji o modyfikacji, kontynuacji lub zmianie w programie.
W celu ewaluacji programu będą stosowane następujące narzędzia i techniki:
- Ankiety dla uczniów,
- Obserwacje pracy uczniów,
- Badania diagnostyczne – sprawdziany pisemne,
- Opinie uczniów na temat atrakcyjności i użyteczności treści nauczania.
W związku z kontynuacją programu w następnych latach należy przeprowadzić ewaluację z uwzględnieniem wyników klasyfikacji końcowej. Dzięki temu oceni się efektywność i skuteczność prowadzonych zajęć co do sposobu realizacji i osiągniętych wyników.
Wnioski płynące z ewaluacji wykorzystam w toku dalszej pracy dydaktycznej.
Wykonywana będzie ewaluacja bieżąca po każdym semestrze.

Literatura:
Red. S. Angielski, Biochemia kliniczna i analityka Wyd. PZWL Warszawa 1985.
Red. L. Jabłoński, Podstawy mikrobiologii lekarskiej Wyd. PZWL Warszawa 1979
Red. P. Węgleński, Genetyka molekularna Wyd. PWN Warszawa 1995
E. Drewniak, T. Drewniak Mikrobiologia żywności Wyd. WSiP Warszawa 1997
Z. Czeczot, T. Tomaszewski Kryminalistyka ogólna Wyd. COMER Toruń 1996
Red. A. Chodery, S. Herman Farmakologia kliniczna Wyd. PZWL Warszawa 1986.
I. Rudowska. Kosmetyka lekarska Wyd. PZWL Warszawa 1982
D. Jagiełło Kryminalistyka Wydawnictwo PWSZ Skierniewice 2011
E. Klimiuk, M. Łebkowska Biotechnologia w ochronie środowiska Wyd. PWN Warszawa 2008,
B. Bartkiewicz. Oczyszczanie ścieków przemysłowych Wyd. PWN Warszawa 2006
M.K. Błaszczyk. Mikroorganizmy w ochronie środowiska. Wyd PWN Warszawa 2009.
www.wikipedi.pl
www.e-biotechnolog.pl
www.mikrolab.pl
www.laboratoria.net
www.invitrokonfer2012.pl